长喉颈文丘里喉部取压位置对湿气测量模型影响的试验研究

文丘里流量计广泛应用于湿气流量测量领域.为探索长喉颈文丘里管喉部取压位置对其湿气测量模型的影响,从理论上对其各个部分压力降进行研究.设计内径为50mm、节流比为0.4的文丘里试验样机,取压位置距离喉部入口分别为喉部直径的0.5倍、3.75倍和7倍.在天津大学流量实验室双闭环中压湿气装置上进行试验验证.试验压力为0.2～0.8 MPa,干度为0.5～1.根据试验数据,针对不同的喉部取压位置,分析虚高梯度与L-M参数之间的关系;同时分析差压比K参数灵敏度与液气质量比qml/qmg之间的关系,发现虚高和K参数均受喉部取压位置的影响.建立基于K参数、Froude数、气液密度比的虚高模型和液气质量比模型,通过迭代算法求出气相和液相流量.分析基于不同取压位置的测量模型对湿气两相流气相和液相流量预测结果误差和不确定度的影响,得出取压位置为距离喉部入口3.75倍喉部直径时效果最好的结论,该位置模型气相测量不确定度为5.06％,液相为2.15％.

基于文丘里流量传感器的湿气两相流量模型研究

研究旨在通过计算流体动力学（CFD）仿真技术预测的湿气气、液两相流量。以双差压长喉颈文丘里流量传感器为测量手段。模拟压力范围0.4,0.6,0.8,1.0,1.2 MPa,气相体积流量范围为140-283 m^3/h,温度范围23-30℃,含液率范围0.5%-1.5%。文丘里流量传感器口径为DN100,节流比为0.55。多相流模型采用离散相模型（DPM）,利用欧拉壁面（EWF）模型以模拟管壁上的薄液膜。分析得出压力、气相流速和液相体积含率（LVF）对液膜厚度的影响规律。根据仿真结果建立基于双差压比值法的气、液两相流量预测模型。将仿真值与实验值进行比较,气相流量模型预测的均方根误差为1.8%,且液相流量模型预测的均方根误差为6.1%。